Детерџентност сурфактаната је основна карактеристика која сурфактантима даје њихову највећу практичну употребу. Она је уско повезана са свакодневним животом хиљада домаћинстава и све се више примењује у разним индустријама и индустријским производњама.
1.Антистатички ефекат of сурфактанти
Влакна, пластика и други производи често стварају статички електрицитет услед трења, што утиче на перформансе примене таквих производа. На пример, ако влакнасте тканине носе статички електрицитет, оне обично пате од недостатака као што су „лепљење“ или „статичко пријањање“, као и склоност апсорпцији прашине и лаком прљању. Утицај статичког електрицитета на пластичне производе је још значајнији: такви производи не само да лако апсорбују прашину, што нарушава њихову транспарентност, чистоћу површине и изглед, већ смањују и њихове перформансе и вредност.
Да би се елиминисао овај статички феномен, тренутно се углавном примењује антистатички метод употребом сурфактаната. Такви сурфактанти су познати као антистатички агенси.
2.Електростатичкифеномени и њихови узроци
Иако се резултати секвенце пуњења влакана које су добили различити истраживачи донекле разликују, влакна која садрже амидне везе, као што су вуна, најлон и вештачка вуна, имају тенденцију да буду позитивно наелектрисана. Услови пуњења уобичајених пластика приказани су у Табели 10-2. Секвенца пуњења уобичајених супстанци од позитивног до негативног је следећа: (+) Полиуретан – Коса – Најлон – Вуна – Свила – Вискозна влакна – Памук – Тврда гума – Ацетатна влакна – Винилон – Полипропилен – Полиестер – Полиакрилонитрил – Поливинилхлорид – Винилхлорид-акрилонитрил кополимер – Полиетилен – Политетрафлуороетилен (–). Иако узрок стварања статичког електрицитета још увек није у потпуности схваћен, општеприхваћено је да се статички електрицитет ствара када се различите врсте предмета трљају једни о друге, што узрокује пренос покретних наелектрисања између трљаних предмета. Врста наелектрисања коју предмет носи може се одредити добитком или губитком електрона. Предмет постаје позитивно наелектрисан ако губи електроне, а негативно наелектрисан ако добија електроне.
Постоје две главне методе за уклањање статичког електрицитета:
(1) Физичка метода. Пошто на величину статичког електрицитета утичу температура и влажност, физичке методе као што су подешавање температуре и влажности и коронско пражњење могу се користити за елиминисање статичког електрицитета на површини предмета.
(2) Површинска хемијска метода. То јест, сурфактанти, познати и као антистатици, користе се за третирање површина влакана и пластичних производа или се мешају у унутрашњост пластике како би се постигла сврха елиминације статичког електрицитета.
4.антистатичко средство за влакна
4.1Захтеви за антистатичко средство:
(1) Не сме да мења осећај влакана на додир;
(2) Треба да има одличан антистатички ефекат са ниском дозом и да остане ефикасан на ниским температурама;
(3) Мора имати добру компатибилност са влакнима смоле;
(4) Треба да показује одличну компатибилност са другим адитивима;
(5) Не сме изазивати пењење или мрље од воде;
(6) Мора бити нетоксичан и не иритира кожу;
(7) Мора одржавати добру стабилност.
4.2Врсте антистатичких средстава
Главне врсте антистатичких средстава која се користе за влакна су катјонски и амфотерни јонски сурфактанти.
4.3Механизам деловања антистатичких средстава
За сурфактанте који се користе као антистатичка средства за влакна, антистатички механизам углавном укључује два аспекта: спречавање стварања статичког електрицитета на површини влакнастих тканина услед трења и расипање површинских наелектрисања. Спречавање електрификације услед трења је уско повезано са структуром сурфактанта, док је расипање површинских наелектрисања повезано са количином адсорпције и хигроскопношћу сурфактанта на влакнастим тканинама.
Катјонски сурфактанти се лако адсорбују на негативно наелектрисане површине влакана путем сопствених позитивних наелектрисања.
① Могу неутралисати површинска наелектрисања влакана;
② Како се катјонски сурфактанти адсорбују на површине влакана у облику позитивно наелектрисаних кватернарних амонијум јона са својим хидрофобним угљоводоничним ланцима окренутим ка споља, на површини влакана се формира усмерени адсорпциони филм састављен од угљоводоничних ланаца. Овај филм ефикасно смањује силу трења која се ствара на површини влакана током трења, чиме се слаби електрификација трења.
Код синтетичких влакана са ниском поларношћу и јаком хидрофобношћу, катјонски сурфактанти се адсорбују на површину влакана путем ван дер Валсових сила преко својих хидрофобних угљоводоничних ланаца, са њиховим поларним кватернарним амонијум групама окренутим ка споља. Ово прекрива површину влакана хидрофилним поларним групама, што не само да побољшава електричну проводљивост површине влакана већ и повећава њену површинску влажност, олакшавајући дисипацију статичког електрицитета генерисаног трењем и постижући антистатички ефекат.
Адсорпциона количина диоктадецил амонијум хлорида на површинама природних влакана је знатно већа него на синтетичким влакнима, што указује на његов супериорни антистатички ефекат на природна влакна.
Као и катјонски сурфактанти, амфотерни јонски сурфактанти носе позитивно наелектрисање и такође се могу адсорбовати на негативно наелектрисане површине влакана како би неутралисали статичко наелектрисање. Њихове хидрофобне групе такође смањују трење. У поређењу са катјонским сурфактантима, они додатно садрже анјонску групу у својој молекуларној структури, што омогућава боље побољшање одвођења влаге и наелектрисања. Стога су амфотерни јонски сурфактанти високо ефикасни антистатички агенси, иако по релативно високој цени.
Анјонски и нејонски сурфактанти показују слабе антистатичке ефекте због ниске количине адсорпције на површинама влакана. Количина адсорпције нејонских сурфактанта је већа од оне код анјонских сурфактанта јер на њу не утичу површинска наелектрисања влакана; међутим, њихова способност расипања статичког електрицитета је слаба, што резултира далеко лошијим антистатичким перформансама у поређењу са катјонским и амфотерним јонским сурфактантима.
5.Антистатичка средства за пластику
Механизам деловања сурфактаната као антистатика за пластику: Сурфактанти се адсорбују на пластичну површину путем ван дер Валсових сила кроз своје хидрофобне угљоводоничне ланце, при чему се њихове поларне групе протежу ка споља. На пластичној површини се формира усмерени адсорпциони филм сурфактаната, обезбеђујући електричну проводљивост која омогућава ефикасно расипање статичког наелектрисања. У међувремену, адсорпциони филм такође ублажава трење на пластичној површини.
Пластични антистатици се класификују према типу сурфактанта на следећи начин:
(1) Анјонски тип;
(2) Катјонски тип;
(3) Амфотерни јонски тип;
(4) Нејонски тип.
Антистатичка средства се могу поделити у две категорије према начину примене:
(1) Антистатичка средства за површинске премазе;
(2) Антистатичка средства за унутрашње мешање.
Време објаве: 14. април 2026.